Page semi-protected

쌍거북

Twin-turbo

트윈 터보(슈퍼차저와 터보차저의 조합인 트윈차저 설정과 혼동하지 않음)는 두 터보차저가 함께 작동하여 흡기 연료/공기 혼합물(또는 직분사 엔진의 경우 흡기)을 압축하는 엔진을 말합니다.가장 일반적인 레이아웃은 두 개의 동일한 또는 미러링된 터보차저가 병렬로 구성되어 있으며, 각각의 터보차저는 독립된 배관을 통해 V 엔진에서 배출되는 배기 가스의 절반을 처리합니다.두 터보차저는 일치하거나 다른 크기일 수 있습니다.

유형 및 조합

트윈터보 설정에는 세 가지 유형의 터빈 설정이 사용됩니다.

  • 평행선
  • 순차적
  • 시리즈

다음은 다섯 가지 유형의 컴프레서 설정에 적용할 수 있습니다(이론적으로 15가지 설정이 있을 수 있음).

  • 복합 압축기
  • 단계별 복합 압축기
  • 스테이지형 순차식 압축기
  • 병렬 순차식 압축기
  • 병렬[1] 압축기

평행선

평행 트윈터보 탑재 쉐보레 빅블록 V8 엔진
Porsche 935 플랫-식스 엔진(평행 트윈터보 포함)

병렬 구성이란 각각 [2]배기 가스의 절반을 공급받는 동일한 크기의 터보차저 2개를 사용하는 것을 말합니다.일부 설계에서는 각 터보차저의 흡기 차지를 하나의 흡기 매니폴드로 결합하고, 다른 설계에서는 각 터보차저에 대해 별도의 흡기 매니폴드를 사용합니다.

병렬 구성은 하나의 실린더 뱅크에 각 터보차저를 할당할 수 있으므로 배기 배관의 필요량을 줄일 수 있으므로 V6 및 V8 엔진에 적합합니다.이 경우 각 터보차저는 별도의 배기 매니폴드를 통해 배기 가스를 공급받습니다.4기통 엔진과 6기통 엔진의 경우 두 터보차저를 하나의 배기 매니폴드에 장착할 수 있습니다.

병렬 트윈 터보를 사용하는 목적은 엔진에 단일 터보차저를 사용하는 경우보다 더 작은 터보차저를 사용할 수 있어 터보랙을 줄이는 것입니다.여러 개의 실린더 뱅크가 있는 엔진(예: V 엔진 및 플랫 엔진)에서 병렬 트윈 터보를 사용하면 배기 시스템을 단순화할 수도 있습니다.

1981-1994년형 마세라티 비투르보(Maserati Biturbo)는 트윈터보 [3]충전기를 사용한 최초의 생산차입니다.

순차적

순차식 터보차저는 엔진이 엔진 속도를 낮추기 위해 하나의 터보차저를 사용하고, 엔진 속도를 높이기 위해 두 번째 또는 둘 다 터보차저를 사용하는 설정을 말합니다.이 시스템은 낮은 RPM에서 충분한 부스트를 제공하지 못하는 대형 터보차저의 한계를 극복하기 위한 것입니다.반면, 터보가 작으면 낮은 RPM(배기 가스에 존재하는 운동 에너지가 적을 때)에서는 효과적이지만 높은 RPM에서는 필요한 압축 흡기 가스의 양을 제공할 수 없습니다.따라서 순차식 터보차저 시스템은 높은 [4]RPM에서 출력을 저하시키지 않으면서 터보랙을 줄일 수 있는 방법을 제공합니다.

이 시스템은 엔진이 낮은 RPM으로 작동하는 동안 소형("기본") 터보차저가 작동하도록 구성되어 있어 부스트 임계값(효과적인 부스트가 제공되는 RPM)과 터보랙이 감소합니다.RPM이 증가하면 작동 속도를 높이기 위해 더 큰("보조") 터보차저에 소량의 배기 가스가 공급됩니다.그러면 높은 RPM에서는 모든 배기 가스가 보조 터보차저로 전달되어 높은 [5]RPM에서 엔진에 필요한 부스트를 제공할 수 있습니다.

최초로 순차식 터보 차징을 사용한 생산차는 1986-1988 포르쉐 959로 플랫-식스 [6][7]엔진에 순차식 트윈 터보를 사용했습니다.

순차적 터보 작동: 낮은 RPM의 기본 터보(왼쪽), 프리 스풀링 보조 터보(가운데), 보조 터보 작동(오른쪽)

시리즈

직렬 터보차저는 터보차저가 첫 번째 터보차저의 출력과 직렬로 연결된 다음, 두 번째 터보차저에 의해 추가로 압축되며 경우에 따라서는 더 큰 터빈에 동력을 공급합니다.

직렬 터보는 단일 터보가 제공할 수 있는 출력 압력보다 커야 하는 시스템(일반적으로 복합 트윈 터보 시스템)에도 사용할 수 있습니다.이 경우 유사한 크기의 터보차저가 여러 개 순차적으로 사용되지만 계속 작동합니다.첫 번째 터보 부스트는 초기 압축(예: 흡기 압력의 3배)을 제공합니다.이후의 터보는 이전 단계의 전하를 받아 추가로 압축합니다(예를 들어 흡기 압력의 3배를 추가하여 총 대기 압력의 9배 상승).

단계식 터보차징의 단점은 종종 많은 [8]양의 터보랙으로 이어지기 때문에 엔진 속도를 빠르게 올리고 내릴 필요가 없는 피스톤 엔진 항공기에 주로 사용됩니다.(따라서 터보랙이 주요 설계 고려 사항이 아닌 경우) 및 고도에서 낮은 대기압으로 인해 흡기 압력이 상당히 낮은 경우 매우 높은 압력비가 필요합니다.고성능 디젤 엔진도 가끔 이 [9]구성을 사용합니다. 디젤 엔진은 점화 전 문제를 겪지 않으므로 높은 부스트 압력을 사용할 수 있기 때문입니다.

시리즈 컴파운드 트윈 터보 다이어그램
직렬 스테이지 복합 트윈 터보 다이어그램

참고 항목

참고문헌

  1. ^ "Toyota Supra MKIV : Types of Twin Turbo Setups". mkiv.supras.org.nz. Retrieved 2021-01-17.
  2. ^ "Twin-Turbocharging: How Does It Work?". www.carthrottle.com. Retrieved 4 October 2019.
  3. ^ "Biturbo". www.maserati.com. Retrieved 5 October 2019.
  4. ^ Köhler, Mario (2017). "Volume 17". Turbochargers in the workshop technology, variants, troubleshooting. Krafthand Medien GmbH (1st ed.). p. 26. ISBN 978-3-87441-158-5. OCLC 1014188198.
  5. ^ "1997 Toyota Supra - Prime Sequence". SuperStreetOnline. 27 May 2010. Retrieved 6 October 2019.
  6. ^ "Video - The Porsche 959 is a $1.5 Million Automotive Icon". www.autotrader.com. Retrieved 6 October 2019.
  7. ^ "Kimble Cutaway: Porsche 959". www.motor1.com. Retrieved 6 October 2019.
  8. ^ "Twin-Turbocharging: How Does It Work?". www.carthrottle.com. Retrieved 8 October 2019.
  9. ^ "Two Stage Serial Turbochargers for Diesel Engines". www.garrettmotion.com. Retrieved 8 October 2019.

외부 링크

http://mkiv.supras.org.nz/articles/twinturbosetups.htm